Реферати українською » Геодезия » Сучасні тахеометры


Реферат Сучасні тахеометры

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Омський Державний Аграрний Університет

Реферат

На тему:

«Сучасні Тахеометры»

Выполнил : Макаров А.А

Перевірив: Хер який то

Омськ 2001

Відомо, що вимоги до якості будівельної продукції швидко ростуть Зростає й необхідність постійного підвищення загального технічного рівня будівельних робіт, надійності, довговічності, естетичності, технологічності будівельного виробництва.
Инженерно-геодезические вимірювання, і инженерно-геодезические побудови займаю особливу увагу у спільній схемою будівельних робіт. Вони починаються набагато раніше будівництва під час проведення інженерно-геодезичних пошуків, винесення проектів споруджень за натуру, є складовою технології будівельно-монтажні роботи під час всього будівництва, і навіть супроводжують під час перевірки якості будівельної продукції і на тривають у експлуатаційний період під час проведення спостережень за деформаціями будинків та споруд, якщо цього вимагатимуть умови проекту. Тож питання точності проведення геодезичних робіт мають принципове значення, оскільки вони зрештою визначають рівень якості і надійність вибудованих будинків та споруд.
Оцінюючи надійності і точності вимірів головною є вибір досконалої методики геодезичних робіт і лобіювання відповідних приладів та устаткування, з заданих технологічних вимог проекту й допусків,
Зі збільшенням науково-технічного прогресу і технічного рівня будівництва розвивалися та вдосконалювалися методи і прилади щодо інженерно-геодезичних робіт. Якщо 1960-х років нашого століття розвиток геодезичного приладобудування йшло шляхом удосконалення успішно зарекомендувала себе традиційної технології, основу якої лежали фізичні принципи, розроблені, переважно, ще наприкінці ХІХ століття, то "за останні 30 років розвиток мікроелектроніки, що стала символом ХХ століття, поклало початок нової доби засобів і методів геодезичних робіт Сучасний геодезичний прилад сьогодні - це продукт високих технологій, який би у собі останні досягнення електроніки, точної механіки, оптики, матеріалознавства та інших наук. А використання супутникового навігації систем СРS-Глонасс (зокрема і з метою геодезії) - можна вважати новим надбанням цивілізації, переваги що його повною мірою ще оцінені.

У огляді розглядаються тенденції розвитку таких геодезичних систем, які можна зарахувати до класу електронних тахеометров, названих англійській total station. Коментарі правомірність використання цієї терміна можна знайти у попередньому огляді.
  Слід зазначити, провідні виробники супутникових систем, наприклад, Trimble чи Magellan/Ashtech, розглядають електронні тахеометры як геодезичні системи вторинного значення, явно віддаючи перевагу супутниковими системам реального часу (RTK) як першорядним геодезичним системам. Так, перший електронний тахеометр фірми Trimble, TTS 500, що з'явився січні 1999 р., орієнтований насамперед користувачів супутникових геодезичних систем Trimble і за задумом творців призначений лише заради доповнення можливостей супутникових систем RTK.

Провідні виробники електронних тахеометрических систем: Spectra Precision (Швеция/Германия), Leica (Швейцарія), Sokkia, Topcon, Nikon, Pentax (Японія), випускають близько 100 моделей і модифікацій електронних тахеометров, розглядають останні як геодезичні системи первинного значення, функціональні можливості яких можуть доповнюватися можливостями супутникових приймачів. Так, Spectra Precision 1998 р. вперше представила поєднану систему, що об'єднує можливості тахеометра і супутникового приймача. Основа системи — модульний електронний тахеометр Geodimeter 600, одне із модулів якого — одночастотный супутниковий GPS-приймач, який установлюють дома додаткової клавіатури. Антена встановлюється згори на транспортировочной рукоятки.
  Сьогодні дві основні концепції розвитку польових геодезичних систем визначають поява нових приладів та систем. Яка концепція переважатиме у майбутньому і які принципово нові системи надійдуть ринку геодезичного устаткування, покаже тільки час. Жорстка конкуренція міжнародному ринку електронних тахеометров обумовлює їх безперервне вдосконалення, примушуючи виробників знаходити дедалі більше ефективні рішення, спрощувати процеси вимірів і використовувати максимально зручні користувальні інтерфейси, створювати інтегровані системи, комбинирующие функції комп'ютерів, тахеометров, супутникових приймачів, інерціальних систем.
  Сучасні тахеометры значно різняться як своїми технічними характеристиками, конструктивними особливостями, а й передусім орієнтацією на конкретного користувача чи певну сферу застосування. Тому тахеометры можна також ознайомитися класифікувати з їхньої призначенню на вирішення конкретних завдань. Точність і дальність до тому випадку не відіграють істотної ролі. Визначальним стає чинник ефективності застосування приладу на вирішення конкретного типу завдань. Наприклад, до виконання традиційних робіт з землеотводам достатньо лиш мати простий механічний тахеометр з мінімальним набором вбудованих програм. У той самий час для робіт з здобутків до будівництва автомагістралей найефективнішим буде застосування роботизованого тахеометра, має функції автоматичного спостереження відбивачем, контролер і програми, дозволяють як працювати з проектними даними, а й відтворювати отримані результати у поле, на екрані контролера.
  Сучасний тахеометр повинен цілком відійти задовольняти всі вимоги користувача. Це важливо і оскільки користувач ні переплачувати за незатребувані функції й можливості інструмента, вартість яких може бути досить висока. З іншого боку, бажано мати можливості відновлення і можливість модернізації системи — додавання нових функцій, програм, тож навіть зміна технічних характеристик. Цим умовам цілком відповідають тахеометры, мають модульне будова. Перша серія повністю модульних тахеометров — Geodimeter System 600 — було представлено компанією Spectra Precision (бывш. Geotronics) 1994 р. Було випущено дві базові моделі тахеометров цієї серії — механічна і має сервоприводы, дозволяють автоматизувати як наведення на призму, а й стеження нерухомих відбивачем.
  На початку 1990-х років було закладено основні засади розвитку електронних тахеометров: модульність — з погляду конструктивності і автоматизація (роботизация) — з погляду функціональності. І якщо краще Geodimeter 600 практично поки що залишається єдиним повністю модульним приладом, то роботизированные моделі з сервоприводами і системами автоматичного спостереження призмою випускають іншим виробникам тахеометров. Слід зазначити, що з супутникових геодезичних приймачів нині лише приймачі фірми Javad Positioning Systems мають модульну структуру.
  Сучасний електронний тахеометр, як та її оптичний попередник, вимірює кути і відстані до віхи чи штатива з відбивачем. Ці первинні виміру є основою для наступних, часом складних обчислень, вироблених вбудованим чи зовнішнім контролером. Точність виміру визначають блоки чи модулі виміру кутів, відстаней і модуль компенсатора.
  Якщо казати про точності, то кутові виміру зазвичай лімітуються точністю 1”, а лінійні — 1 mm + 1 ppm. Цей поріг передусім пов'язаний ні з технічними проблемами вимірювальних систем, і з впливом довкілля. Вища точність, заявлена щодо характеристик тахеометров окремі виробники, мало досяжним при звичайних роботах, і умовах через вплив довкілля та помилок центрирования і наведення. Точність виміру найпростіших тахеометров зазвичай буде не гірший 5–6” для кутових вимірів і трьох мм + 3 ppm — для лінійних.
  Для дотримання точності кутових вимірів надзвичайно важливий діапазон компенсації впливу кутів нахилу вертикальної і горизонтальній осей. Нині найбільший діапазон роботи (± 6') мають тахеометры Geodimeter. Ця величина особливо істотна під час роботи тахеометром зі штатива. Дальномер тахеометра характеризується як точністю, а й дальністю. Зазвичай, це дальність виміру відстаней до призми. Слід зазначити, що це характеристики пов'язані один з одним.
  Попри те що значна частина обсягу вимірів тахеометром вбирається у 500–1000 м, періодично доводиться вимірювати значно більше довгі відстані. Тому найкращими сьогодні є далекоміри з точністю вимірів не нижче 2 мм + 2 ррм при дальності 3000–4000 м. Ці параметрів має стати стандартними у майбутньому більшість тахеометров. Збільшення дальності до збитки точності недоцільним неефективно. Слід зазначити, що кілька виробників явно завищують показник дальності, намовляючи на особливі умови прозорості атмосфери, у яких досяжним певна дальність вимірів. Наприклад, наводиться такий показник прозорості атмосфери, як абсолютна видимість 40 км. Треба пам'ятати, що з користувача визначення умов стану атмосфери практично неможливо. З іншого боку, під час роботи в міських умовах вздовж автодоріг прозорість атмосфери буває значно знизився рівень через загазованості атмосфери.
  Останнім часом широкого розповсюдження набули тахеометры з далекоміром, що дозволяє вимірювати відстані безпосередньо до об'єкта без відбивача. Зазвичай, дальність таких вимірів вбирається у 100–150 м, а точність лежать у межах 10–20 мм. До вад даних систем слід віднести залежність точності вимірів від властивостей що відбиває поверхні і є відсутність надійної фіксації точки виміру. Проте можна очікувати подальшого їх вдосконалення.
  Важливою складової електронного тахеометра є модуль контролера — вбудованого чи зовнішнього. Під контролером розуміється як польовий компьютер/вычислитель, а й пульт/клавиатура управління самим тахеометром. Від його продуктивності, обсягу пам'яті, типу екрана, наявності і кількості вбудованих програм залежать функціональні можливості тахеометра. Більшість моделей тахеометров мають вмонтований контролер, керований клавіатурою. Клавиатура то, можливо цифровий чи алфавітно-цифровий. Деякі моделі тахеометров мають клавіатури по обидва боки. Кількість клавіш клавіатури загалом лежать у межах від 10 до 30, залежно від можливостей тахеометра. Клавиатура з мінімальним числом клавіш, кожна з яких багатофункціональна, дуже незручною, і неефективна. У той самий час деякі тахеометры мають повні PC-совместимые QWERTY-клавиатуры.
  Деякі зовнішні контролери мають DOS-совместимые процесори, наприклад типу Intel 486. Собираемая інформація записується на карти типу PCMCIA чи вмонтовану мікросхему; в діапазон інформації від 1 до 10–50 тис. точок. Вбудовані програми також можуть бути записані на зовнішніх картах чи вбудованих мікросхемах. Зовнішні контролери, зазвичай, є серійно випущені ручні комп'ютери типу Husky чи HP, оснащені спеціальним програмним забезпеченням.
  У моделях серії Geodimeter System 600 контролер є знімну клавіатуру, тому може бути зарахувати до особливому виду. До нашого часу ця єдина у світі модель тахеометра зі зйомною клавіатурою. Вона має безсумнівними достоїнствами, оскільки не просто клавіатурою, а контролером, у яких внутрішню пам'ять та внутрішні програми. “Скачивание” інформації, зібраної на полі, не вимагає постачання камеральный офіс самого тахеометра — буде достатньо однієї клавіатури. Обсяг пам'яті, як та наявність тих чи інших вбудованих програм, визначається користувачем. Це зручно під час роботи кількох виконавців з однією тахеометром — в кожного своя клавиатура–контроллер. Працюючи в роботизованому режимі непотрібен додатковий контроллер/пульт управління на віху з відбивачем.
  Останнім часом як контролерів широко застосовуються польові графічні пен-компьютеры чи комп'ютери з активним екраном (pen/penpad computer чи touch screen computer). У основі створення таких комп'ютерів лежить ідея звільнення від клавіатури і повернення для використання ручки чи олівця, але вже настав без традиційного польового журналу. З їхньою допомогою можна лише управляти роботою тахеометра і/або геодезичного супутникового приймача, а й обробити дома і переглянути графічне відображення результатів съемкок на екрані пен-компьютера.
  Графический контролер GeodatWin (Spectra Precision), що з'явився 1998 р., представник нової генерації таких систем. На відміну від багатьох інших графічних контролерів, які базуються на стандартних пен-компьютерах, серійному виробництві комп'ютерними фірмами, може бути встановлювати на тахеометры Geodimeter замість знімною клавіатури чи супутниковий геодезичний приймач (GeodatWin може також працювати з тахеометрами інших виробників). Технічні характеристики, програмні можливості і стійкість GeodatWin до зовнішніх кліматичних умов (вологостійкий корпус, діапазон робочих температур від -20 до +50° З) цілком дозволяють назвати тахеометр, оснащений GeodatWin, “електронної мензулой”.
  Geodat Win має Intel 486 процесор, ? VGA графічний активний екран, 32 МБ RAM, Windows 95, два считывающих порту для PCMCIA-карт. Для перекачування даних є інфрачервоний порт. GeodatWin виконує функцій управління тахеометром і/або супутниковими геодезичним приймачем, у своїй забезпечує спільного використання результатів зйомок обох видів.
  Програмне забезпечення вирішує більшість CAD-задач у полі, дають змогу здійснювати тривимірну базу знімальних даних, що дозволяє будувати цифрову модель рельєфу і відображати його вигляді горизонталей, будувати розрізи, перерізу, профілі, виконувати завдання координатної геометрії і ще. Обмін із персональним комп'ютером, експорт/імпорт файлів в форматі DXF забезпечують ефективність разбивочных робіт з заздалегідь підготовленими проектами. Вочевидь, що графічні системи реального часу типу GeodatWin отримають розвиток заходяться невід'ємною частиною польових знімальних систем. Не виключено також, що тахеометры з механічним приводом у майбутньому буде цілком замінені тахеометрами з сервоприводом.
  Сервопривод як забезпечує зручність роботи (сервомотори управляються численними фрикционными гвинтами, традиційні навідні і закрепительные гвинти відсутні), а й підвищує продуктивність щонайменше ніж 30%. Якщо координати точок зберігаються у пам'яті, необхідно лише запровадити номер потрібної крапки й прилад автоматично наведется її у. При повторительных кутових вимірах сталася на кілька відбивачів необхідно тільки поставити лад і число вимірів. Оскільки сервопривод виключає більшу частину стомливою роботи з навідними і закрепительными гвинтами, ймовірність помилок наведення значно зменшується.
  Тахеометры Geodimeter 600 Pro мають четырехскоростные сервомотори. Наявність їх забезпечує швидке і точне наведення на відбивач, дозволяє швидко і ефективно переключатися у різні режими роботи: пошуку відбивача, спостереження у простій дії і роботизованому режимах. Система автоматичного наведення і спостереження тахеометров з сервоприводами підвищує продуктивність робіт, більш ніж 50%. Тахеометры Geodimeter 600 Pro оснащуються системою Autolock, що включає модуль спостереження Tracker, розташовуваний в модулі телескопа, і активний відбивач RMT. Активний відбивач (випускається декілька тисяч видів) обов'язково включає активний излучатель-диод, випромінювання якого фіксується модулем Tracker, і допускає наведення інші відбивачі чи відбивають поверхні — катафоты, скла тощо. У той самий час низку інших моделей тахеометров-роботов що неспроможні розрізнити призму-отражатель і скло проїжджаючого автомобіля, і цього ними практично неможливо користуватися в міських умовах. Система автоматичного наведення як повністю виключає необхідність роботи вручну, а й підвищує точність наведення на відбивач. Під час втрати відбивача система пошуку швидко знаходить його.
  Роботизированные тахеометры мають радиокоммуникационный модуль/радиомодем, який би зв'язок приладу з активним відбивачем. Як контролера, забезпечує управління тахеометром через радіомодем, встановлений на

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація